第51卷第11期2006年6月學(xué)通扳燃料油膜蒸發(fā)的熱重分析法硏究胡宗杰①李理光于水①①上海交通大學(xué)動(dòng)力機(jī)械與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海2000②同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,上海201804E-mail:zongjie-hu@sjtu.edu.cn)摘要為深入理解不同壁面溫度下的燃料油膜蒸發(fā)特性,對(duì)熱重分析法和石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法進(jìn)行了比較.采用熱重分析法在不同氣氛流量和不同升溫速率下,研究了不同初始厚度的90#汽油、93#汽油和O排#柴油油膜的蒸發(fā)特性,分析了加熱速率、油膜厚度和氣氛流量等對(duì)油膜蒸發(fā)的影響.結(jié)果表明,燃料在熱重分析儀中所處的狀態(tài)和環(huán)境接近內(nèi)燃機(jī)中油膜的實(shí)際情況,所得結(jié)果可用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料油膜的蒸發(fā)規(guī)律;熱重分析儀能用來(lái)模擬影響油膜蒸發(fā)的主要因素,可以對(duì)加熱速率和油膜厚度等影喲因素進(jìn)行定量的基礎(chǔ)研究;要實(shí)現(xiàn)油膜較快地完全蒸發(fā),首先要有足夠高的壁面溫度;提高升溫速率和減小油膜厚度將縮短油膜蒸發(fā)時(shí)間;強(qiáng)烈的氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)加快油膜蒸發(fā)非常重要.加熱速率為100℃/min時(shí)所得的結(jié)果,對(duì)研究柴油機(jī)冷起動(dòng)和暖機(jī)工況下的油膜蒸發(fā)很有參考價(jià)值;在快速蒸發(fā)過(guò)程中,分子間強(qiáng)烈的相互作用使多組分互溶性混合物的蒸發(fā)并不嚴(yán)格按照各組分的沸點(diǎn)從低到高依次進(jìn)行,高沸點(diǎn)組分會(huì)在未達(dá)到其沸點(diǎn)之前就已禪發(fā);對(duì)0辯柴油,若壁面溫度達(dá)到250℃,著壁油膜即能充分蒸發(fā)關(guān)鍵詞熱重分析法油膜蒸發(fā)壁面溫度由于油束或混合氣與壁面的相互作用,通常內(nèi)優(yōu)點(diǎn).然而,均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)混合氣的均質(zhì)程度要燃機(jī)里都存在壁面燃料油膜.對(duì)于進(jìn)氣道噴射汽油求較高,釆用液體燃料時(shí),如何制備均質(zhì)混合氣和減機(jī),油束會(huì)撞擊進(jìn)氣道壁面和進(jìn)氣閥背面形成油少濕壁是主要難點(diǎn)之一膜口2,造成進(jìn)入缸內(nèi)的混合氣不均勻,燃油輸運(yùn)滯多數(shù)情況下,設(shè)計(jì)人員盡量減少燃油碰壁的發(fā)后和空燃比的瞬態(tài)漂移等例.研究證明液態(tài)油膜的存生,也有學(xué)者嘗試?yán)糜褪霰诂F(xiàn)象來(lái)改善燃油分在是造成進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)未燃碳?xì)渑欧诺闹匾技芭c空氣的混合無(wú)論采取何種技術(shù)路線,都需因之一,在冷起動(dòng)和暖機(jī)工況下,油膜對(duì)有害排放的要深入研究燃料油膜蒸發(fā)的規(guī)律和特性.如前所述影響將更加突出2.與進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)相比,直進(jìn)氣道、進(jìn)氣閥、活塞頂和缸套等表面都可能出現(xiàn)油噴汽油杋可提高約10%的轉(zhuǎn)矩并降低約20%的油耗,膜,而不同濕壁位置的壁面溫度相差甚大,油膜表面但直噴汽油機(jī)將產(chǎn)生更多的總碳?xì)浜皖w粒物排放.的氣流擾動(dòng)各不相同,且壁面溫度和氣流擾動(dòng)隨時(shí)研究表明,在推遲噴射模式下運(yùn)行時(shí),活塞頂上存在間變化明顯.因此,內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃料油膜的蒸發(fā)環(huán)境復(fù)油膜是總碳?xì)渑欧鸥叩闹饕?排氣閥下方缸套雜多變,對(duì)其進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)研究是非常困難的.根據(jù)和活塞頂上的油膜將成為提前噴射模式下總碳?xì)渑艧釋W(xué)原理,建立油膜蒸發(fā)的數(shù)學(xué)模型是人們分析燃放高的主要原因;油膜的存在也被認(rèn)為是顆粒物排料油膜蒸發(fā)規(guī)律和特性的有效途徑之一,但模型驗(yàn)放增加的主要原因.對(duì)小缸徑直噴柴油機(jī),油束碰證往往缺乏直接可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).在中央噴射和進(jìn)壁是常見(jiàn)現(xiàn)象,在燃燒室表面,尤其在活塞頂凹坑內(nèi),氣道噴射汽油機(jī)中,廣泛采用τⅩ經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)描述燃很容易形成油膜;當(dāng)負(fù)荷提高、供油量增加時(shí),油束油分布,其中τ與油膜蒸發(fā)有關(guān),對(duì)每種型號(hào)的產(chǎn)品碰壁現(xiàn)象更是不可避免.而研究表明缸內(nèi)油膜是未發(fā)動(dòng)機(jī),τ值都需按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫度進(jìn)行標(biāo)燃碳?xì)浜吞紵煹闹匾獊?lái)源;在冷起動(dòng)工況下,缸內(nèi)定積聚的液態(tài)燃油被認(rèn)為是造成白煙的主要原因.均中國(guó)煤化工續(xù)的質(zhì)量時(shí)間曲線質(zhì)壓燃燃燒可以同時(shí)降低氮氧化合物和顆粒物排放,溫度CNMHG人員已經(jīng)嘗試采用并提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,還具有燃燒多種燃料的能熱重分析法來(lái)確定易揮發(fā)物質(zhì)的蒸氣壓,并顯示出力,在一定程度上,它綜合了傳統(tǒng)汽油機(jī)和柴油機(jī)的這種方法的優(yōu)越性.熱重分析法也被用來(lái)測(cè)量顆www.scichina.com1353通報(bào)第51卷第11期月2006年6月論文粒物排放中可溶性有機(jī)物的比例12,測(cè)量柴油機(jī)潤(rùn)氮?dú)饩芊Q更滑油中的碳煙含量13熱重分析法的原理還被用來(lái)模擬燃油、原油和煤液化產(chǎn)品的蒸餾過(guò)程4.采用熱重分析法原理的熱重諾亞克法已顯示出其在測(cè)定潤(rùn)滑油蒸發(fā)損失應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì).作者曾嘗試采用熱重分析法來(lái)分析燃料油膜的蒸發(fā)特性6,本文采用ooooo該方法對(duì)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃料油膜蒸發(fā)開(kāi)展進(jìn)一步研究,熱電偶1熱重分析法與石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法比較燃料通常,依據(jù)其蒸餾溫度值分析內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃料的蒸發(fā)情況。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)燃機(jī)燃料蒸餾溫度的測(cè)定按石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法進(jìn)行,測(cè)定裝置如圖1所鉑堝示.該方法要求試樣量為100mL,注入蒸餾燒瓶時(shí)試樣的溫度為(20±3)℃;蒸餾汽油和柴油時(shí),從加熱開(kāi)始至達(dá)到初餾點(diǎn)(冷凝管下端滴下第1滴餾出液)所需的時(shí)間分別為5-10和10~15min;從初餾點(diǎn)至達(dá)到90%(體積)餾出溫度或95%(體積)餾出溫度所經(jīng)歷圖2熱重分析儀系統(tǒng)示意圖的時(shí)間約為20min1因此,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽油和柴油蒸餾溫度的規(guī)定8分析可知,蒸餾過(guò)程中的平可見(jiàn),燃油在熱重分析儀內(nèi)能以很薄的油膜存在,油均升溫速率很低(約為5-12℃min).而且,由于燃料膜溫度隨爐腔內(nèi)部溫度的升高而迅速升高.為避免盛放在蒸餾燒瓶?jī)?nèi),帶有溫度計(jì)的軟木塞緊密地塞或減少試樣氧化,也為了保護(hù)精密稱重天平,防止?fàn)t在蒸餾燒瓶口內(nèi),液面上方無(wú)吹掃氣流,燃料蒸氣腔內(nèi)的氣體進(jìn)入天平內(nèi)部,通常從不同方向?qū)胫荒軘U(kuò)散流動(dòng).定流量的氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w,爐腔內(nèi)的流動(dòng)氣體圖2為實(shí)驗(yàn)所用熱重分析儀的系統(tǒng)示意圖.由圖會(huì)吹掃過(guò)油膜表面,能夠?qū)⑷剂险魵鈳С鰻t腔.因此熱重分析儀內(nèi)試樣量非常少,受熱均勻,升溫速率高,表面有一定的氣體流動(dòng),并可直接獲得試樣質(zhì)量與溫度間的關(guān)系.發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料油膜的質(zhì)量非常小,鋪展在壁面上,受熱均勻,升溫迅速,表面氣體流動(dòng)復(fù)雜.有研究表明,壁面溫度和氣體流動(dòng)是影響油膜蒸發(fā)的重要因素.因此,雖然依據(jù)石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法的測(cè)定結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)燃料本身的蒸發(fā)特性具有普遍意義,但燃料在熱重分析儀中所處的狀態(tài)和環(huán)境更接近內(nèi)燃機(jī)中燃料油膜的實(shí)際情況,所得結(jié)果可能更適用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料油膜的蒸發(fā)規(guī)律和特性,尤其便于研究油膜蒸發(fā)與壁面溫度的相關(guān)性,建立相關(guān)數(shù)值模擬模型.儀器及參數(shù)詵檉圖1石油產(chǎn)品餾程測(cè)定裝置中國(guó)煤化工1.冷凝管;2.冷凝器;3.進(jìn)水支管;4.排水支管;5.蒸餾燒瓶;6.量50, TA Instruments公筒;7.溫度計(jì):8.石棉墊;9.上翠;10.噴燈;1.下罩;12.支架;司)口cNMH量靈敏度小于01嗎g13.托架所用坩堝是內(nèi)徑為96mm的薄壁平底鉑金坩堝.加1354www.scichina.com第51卷第11期200年6月斜通頡熱速率分別為10,30.50和100℃/min.保護(hù)氣氛N2)流量分別為30,60和100mL/mnin,環(huán)境溫度約25℃試樣分別為90#汽油,93#汽油和0#柴油,其理化特性參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn)[18]對(duì)Kato1, gonzalez20和許斯都等人2研究結(jié)果的分析表明,100℃/min的加熱速率與冷起動(dòng)過(guò)程90#13.9gm中活塞溫度的升高速率相近似.發(fā)動(dòng)機(jī)類型、運(yùn)行工況和濕壁位置不同,燃料油膜厚度差異很大Almkvist等人2采用激光誘導(dǎo)熒光法測(cè)量汽油機(jī)進(jìn)氣道某區(qū)域的油膜厚度時(shí)發(fā)現(xiàn),因噴油策略、噴油器坩堝濕度/C和運(yùn)行工況不同,油膜厚度為0~50μ m. Stanton等圖4不同燃料油膜蒸發(fā)過(guò)程比較人23開(kāi)展的模擬計(jì)算表明,在冷起動(dòng)工況,直噴大缸徑柴油機(jī)活塞頂表面的最大油膜厚度會(huì)大于200μm.垂直上升趨勢(shì).而柴油油膜在100℃之前蒸發(fā)非常緩本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,用移液器將不同體積的微量試樣添慢,蒸發(fā)率基本上不超過(guò)10%,100℃以后,蒸發(fā)明顯加到坩堝內(nèi),根據(jù)坩堝幾何尺寸、試樣密度和初始質(zhì)加快,呈現(xiàn)先慢后快的蒸發(fā)過(guò)程量可計(jì)算得出試樣初始油膜厚度(圖例).實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲由于當(dāng)試樣質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定時(shí)熱重分析儀才開(kāi)始線均以約95%(質(zhì)量)的試樣已蒸發(fā)為終點(diǎn)加熱,所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),加入汽油試樣時(shí),開(kāi)始3結(jié)果與分析階段的質(zhì)量變化非?？?分析儀認(rèn)為質(zhì)量還沒(méi)有穩(wěn)圖3所示為不同加熱速率下,坩堝內(nèi)無(wú)試樣和有定,并不加熱,當(dāng)汽油試樣中沸點(diǎn)非常低的組分基本定厚度0柴油油膜時(shí),爐內(nèi)溫度隨時(shí)間變化的情揮發(fā)完畢,試樣質(zhì)量變化趨緩時(shí),熱重分析儀才開(kāi)始況,氣氛流量均為60mL/min.圖3表明,盡管坩堝內(nèi)加熱.因此,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)實(shí)際上對(duì)應(yīng)汽油中沸點(diǎn)較試樣的蒸發(fā)是吸熱過(guò)程,圖2中熱電偶所測(cè)溫度仍能高組分的蒸發(fā)過(guò)程.而當(dāng)加入柴油試樣時(shí),不出現(xiàn)質(zhì)代表坩堝溫度或試樣溫度.由于熱慣性,開(kāi)始階段潟量穩(wěn)定過(guò)程,熱重分析儀會(huì)立即開(kāi)始加熱,實(shí)驗(yàn)結(jié)果度響應(yīng)滯后,實(shí)測(cè)溫升曲線的斜率小于設(shè)定的加熱可以描述柴油所有組分的蒸發(fā)過(guò)程.因此,采用熱重速率,但實(shí)際升溫速率可以很快達(dá)到設(shè)定值分析法來(lái)研究多組分揮發(fā)性試樣的蒸發(fā)時(shí),應(yīng)在環(huán)境溫度低于該試樣快速蒸發(fā)階段所處溫度范圍的條件下進(jìn)行.以下分析所用試樣皆為0#柴油31加熱速率的影響圖5和6所示為氣氛流量均為60mL/min,初始0.0 um IOUT/min油膜厚度相近情況下,加熱速率對(duì)油膜蒸發(fā)過(guò)程的影響.從圖中可以看出,當(dāng)加熱速率為30,50和100℃/min時(shí),加熱速率的改變對(duì)達(dá)到同樣蒸發(fā)比例所需溫度的影響不大.但當(dāng)加熱速率為10℃/min時(shí),達(dá)到同樣蒸發(fā)比例所需溫度較上述三種加熱速率下200250300加熱過(guò)間S所需溫度低.分析認(rèn)為,在壁面溫度很低,升溫速率圖3不同加熱速率下有無(wú)油膜時(shí)坩堝溫度變化歷程很小的情況下,時(shí)間在油膜蒸發(fā)中的作用將顯現(xiàn)出來(lái).由圖5和6可見(jiàn),在初始油膜厚度相近情況下,圖4所示為當(dāng)加熱速率為30℃/min,氣氛流量為雖然加熱速率不同占沮卻很相近,并低于60mL/min時(shí),90#汽油,93#汽油和0#柴油油膜蒸發(fā)250°中國(guó)煤化工的95%體積)蒸餾過(guò)程的比較.由圖可見(jiàn),要達(dá)到相同的油膜蒸發(fā)比例,溫度CNMHG相差甚遠(yuǎn).分析認(rèn)汽油所需溫度明顯比柴油所需溫度低.特別是在蒸為原因在于:(1)0#柴油是多種互溶性碳?xì)浠衔锏陌l(fā)比例低于10%時(shí),汽油油膜蒸發(fā)非常迅速,幾乎呈混合物,在快速蒸發(fā)過(guò)程中,當(dāng)?shù)头悬c(diǎn)組分從混合物www.scichina.com研引通摳第51卷第11206年6月1200+1249μm10/min10001+123.3 um 50T/min130μmo0tmin404號(hào)9P號(hào)7150200甘堝溫度/C已蒸發(fā)質(zhì)占原質(zhì)量的百分北%圖5油膜厚度約120μm時(shí)加熱速率對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的影響圖7油膜厚度約120μm時(shí)加熱速率對(duì)蒸發(fā)時(shí)間的影響F+195.2 um 10C/min09*1781+1952m082012um178.214.lm100202me 214. um0320②860甘禍溫度/C落發(fā)質(zhì)星占原質(zhì)電的百分比/%圖6油膜厚度約200μm時(shí)加熱速率對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的影響圖8油膜厚度約200μm時(shí)加熱速率對(duì)蒸發(fā)時(shí)間的影響內(nèi)擴(kuò)散出去時(shí),由于分子間的強(qiáng)烈作用、部分高沸點(diǎn)32油膜厚度的影響組分會(huì)被帶走,所以在未達(dá)到其沸點(diǎn)之前,較重組分圖9和10所示氣氛流量為60mL/min,加熱速率可能已揮發(fā),造成0#柴油的蒸發(fā)過(guò)程并不嚴(yán)格按照分別為50和100℃/min時(shí),初始油膜厚度對(duì)油膜蒸發(fā)各組分的沸點(diǎn)從低到高依次進(jìn)行,證明了 Senda等過(guò)程的影響.由圖可知,減小油膜厚度能夠降低同比人関的模擬計(jì)算結(jié)果;(2)如前所述,本實(shí)驗(yàn)與石油例蒸發(fā)所需溫度.原因在于,如果油膜厚度較薄,從產(chǎn)品餾程測(cè)定法在試樣量、加熱速率和試樣容器等方熱表面到整個(gè)油膜的熱傳導(dǎo)速度較快,油膜底部輕面存在較大差異.需要指出的是,石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法得到的是蒸發(fā)體積百分比,本實(shí)驗(yàn)所得為質(zhì)量百分比由于初始油膜厚度接近,終點(diǎn)溫度相近,因此,超隨加熱速率增大,達(dá)到相同溫度所需時(shí)間必然減少,如圖7和8所示.所以提高加熱速率雖對(duì)終點(diǎn)溫度影響不大,但能明顯減少蒸發(fā)時(shí)間.熱重分析儀可以實(shí)現(xiàn)較高的加熱速率,但目前較難達(dá)到油膜鋪展到熾熱壁面時(shí)的實(shí)際升溫速度.不過(guò)由于100/min的加中國(guó)煤化工熱速率與冷起動(dòng)過(guò)程中活塞溫度的升高速率近似HCNMH GO 200 250此加熱速率下所得結(jié)果對(duì)研究發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)和暖機(jī)濕度/℃工況下的油膜蒸發(fā)將很有參考價(jià)值圖9加熱速率為50℃/min時(shí)油膜厚度對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的影響1356www.scichina.com第51卷第11期2006年6月荸通扳70μm的柴油油膜才能基本完全蒸發(fā),因此燃油必將09考24m130pm在燃燒室內(nèi)積聚,很容易產(chǎn)生白煙排放.對(duì)比分析圖3358n7,8和圖11,12可見(jiàn),與降低油膜厚度相比,提高升0.6溫速率對(duì)縮短油膜蒸發(fā)時(shí)間的作用更加明顯3.3氣氛流量的影響圖13和14分別為氣氛流量對(duì)油膜蒸發(fā)過(guò)程和蒸旋02發(fā)時(shí)間的影響.由圖可知,氣氛流量增加將加快油膜蒸發(fā),縮短蒸發(fā)時(shí)間,降低蒸發(fā)終點(diǎn)溫度.盡管熱重101o2020分析儀氣氛流量較小,但它的微小變化也對(duì)油膜的坩渦溫度/℃蒸發(fā)產(chǎn)生了明顯的影響,而發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)復(fù)圖10加熱速率為100℃/min時(shí)油膜厚度對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的影響雜多變,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果間接表明油膜表面的氣流運(yùn)動(dòng)將對(duì)油膜的蒸發(fā)產(chǎn)生非常重要的影響質(zhì)組分輸運(yùn)到油膜表面的阻力較小,時(shí)間較短.由于加熱速率不變,所需溫度降低,蒸發(fā)所需時(shí)間也必然19389m3ni減小,如圖11和12所示808*3431m100ml由圖12還可知,對(duì)厚度為70μm的O#柴油油膜加熱速率為100℃/min時(shí),其快速蒸發(fā)階段(蒸發(fā)比例10%95%的持續(xù)時(shí)間也將超過(guò)50s.這表明在冷504起動(dòng)階段,發(fā)動(dòng)機(jī)需要工作許多循環(huán)后,初始厚度為0.3坩堝濕度/℃叫圖13加熱速率為50°/min時(shí)氣氛流量對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的影響號(hào)201.2um337.5pm20304050250衛(wèi)蒸發(fā)質(zhì)導(dǎo)上標(biāo)質(zhì)暈的百分式%圖11加熱速率為50℃/min時(shí)油膜厚度對(duì)蒸發(fā)時(shí)間的影響89 unmL/in號(hào)337.5μm60 mL/minl60*343.1m100 mL/min0.1020.3040.50.6070.80910已蒸發(fā)質(zhì)量占驚質(zhì)的百分比/%圖14加熱速率為50℃/min時(shí)氣氛流量對(duì)蒸發(fā)時(shí)間的影響80壁面溫度和壁面-油膜間的熱交換決定了油膜的+70.1m*1130升溫法酬的懸京沮度,油膜附近氣體的流場(chǎng)中國(guó)煤化工因此,要實(shí)現(xiàn)油膜較i0200056n0°8090m快地CNMH的壁面溫度.降低油已蒸發(fā)厭量占原質(zhì)量的百分比膜厚度,提高升溫速率將減少油膜蒸發(fā)時(shí)間,強(qiáng)烈的圖12加熱速率為100℃/min時(shí)油膜厚度對(duì)蒸發(fā)時(shí)間的影響氣體流動(dòng)對(duì)加快油膜蒸發(fā)非常重要.對(duì)于0#柴油,若www.scichina.com135聶通報(bào)第51卷第11期12006年6月論文壁面溫度達(dá)到250℃,著壁油膜即能充分蒸發(fā).SAE Paper, 970043由于氣氛流量較小,本實(shí)驗(yàn)所用熱重分析儀尚3 Li J. Collings N. atake manifolds of SI engines and its application in transient condi-無(wú)法模擬汽油機(jī)進(jìn)氣道內(nèi)油膜表面的氣體流動(dòng),也tions. SAE Paper, 1999-01-1314無(wú)法模擬缸內(nèi)油膜附近的氣體流動(dòng).但上述分析表4 Iwamoto. Noma K. Nakayama O.cta. Development of gasoline明,熱重分析儀可以進(jìn)行有關(guān)加熱速率和油膜厚度5 Arcoumanis C. Chang jC. flow and heat transfer cha對(duì)油膜蒸發(fā)影響的基礎(chǔ)研究.由于熱重分析儀能同of impinging transient diesel sprays. SAE Paper, 940678時(shí)測(cè)得精確的質(zhì)量和溫度,在一定程度上,它能為油6 Lippert M A. Stanton W D.ReDR. et al. Investigating the ef膜蒸發(fā)模型的驗(yàn)證提供準(zhǔn)確定量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).ect of spray targeting and impingement on diesel engine cold startSAE Paper, 2000-01-0269結(jié)論7 Zhao F Q(Frank), Thomas W A, Dennis N A, et al. Homogeneouscharge compression ignition(HCCI) engines: Key research and(1)依據(jù)石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法的測(cè)定結(jié)果來(lái)評(píng)development issues. Society of Automotive Engineers Inc USA,價(jià)燃料本身的蒸發(fā)特性具有普遍意義.燃料在熱重8 Urlaub A G Chmela F G High-speed, multifuel engine: L9204分析儀內(nèi)所處的狀態(tài)和環(huán)境更接近內(nèi)燃機(jī)中的實(shí)際FMV. SAE Paper, 740122情況,所測(cè)得的結(jié)果可用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料油膜9LuHQ. Henein NA. Walter B. Simulation of diesel engines的蒸發(fā)規(guī)律.熱重分析儀能夠用來(lái)模擬影響油膜蒸cold-start. SAE Paper 2003-01-008010 Pichon C, Risoul V, Trouve G, et al. Study of evaporation of or-發(fā)的主要因素,可以對(duì)加熱速率和油膜厚度等影響ganic pollutants by thermogravimetric analysis: Experiments and因素進(jìn)行定量的基礎(chǔ)研究.采用熱重法來(lái)研究?jī)?nèi)燃modelling. Thermochimica Acta, 1997, 306: 143-151機(jī)燃料的蒸發(fā)時(shí),環(huán)境溫度應(yīng)低于該燃料輕質(zhì)組分I1 Pieterse N, Focke WW. Diffusion-controlled evaporation through的沸點(diǎn)vimetric data. Termochimica Acta, 2003, 406:191-198(2)提高加熱速率可縮短蒸發(fā)時(shí)間,但對(duì)所需終2宋崇林王亞權(quán)范國(guó)梁等熱重法測(cè)量柴油機(jī)排氣微粒中有機(jī)可溶成分的研究.汽車技術(shù),2000,11:20-22點(diǎn)溫度的影響不大,在升溫過(guò)程中,油膜厚度降低能13魏榮田,周莉,盧文彤。熱重分析儀測(cè)量柴油機(jī)油煙炱含量現(xiàn)減少蒸發(fā)所需時(shí)間,從而降低所需終點(diǎn)蒸發(fā)溫度.油器,2003.3:52-53膜表面的氣流運(yùn)動(dòng)將對(duì)油膜的蒸發(fā)產(chǎn)生非常重要的14文鵬,李凡,吳爭(zhēng)鳴,等.氣相色譜和熱重技術(shù)應(yīng)用于模擬蒸餾的研究進(jìn)展.煤炭轉(zhuǎn)化,1997,204):1-8影響.因此,要實(shí)現(xiàn)油膜較快地完全蒸發(fā),首先要有15陸沁瑩,李桂華,熱重諾亞克法——一種新型的潤(rùn)滑油蒸發(fā)損足夠高的壁面溫度,降低油膜厚度,提高升溫速率將失測(cè)定方法,潤(rùn)滑油,2004,19(2):4749減少油膜蒸發(fā)時(shí)間,強(qiáng)烈的氣體流動(dòng)對(duì)加快油膜蒸16胡宗杰,于水,李理光,燃料油膜蒸發(fā)特性與混合氣形成邊界條件的研究,內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),2005,23(6):490496發(fā)非常重要17梁漢呂.石油化T分析手冊(cè).北京:中國(guó)石化出版社,2000.143(3)對(duì)于0#柴油,若壁面溫度達(dá)到250℃,著壁14618高瑩.中國(guó)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編(石油卷).北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版油膜能充分蒸發(fā).加熱速率為100℃/min時(shí),所得結(jié)社,2003.48-49,73-74果對(duì)研究柴油機(jī)冷起動(dòng)和暖機(jī)工況下的油膜蒸發(fā)很Kato N, Moritsugu M, Shimura T, et al. Piston temperature meas有參考價(jià)值uring technology using electromagnetic induction. SAE Paper,2001012027(4)在快速蒸發(fā)過(guò)程中,由于分子間的強(qiáng)烈作用,20 Gonzale m, Borman L g Reitz D R. a study of diesel cold多組分互溶性混合物的蒸發(fā)并不嚴(yán)格按照各組分的starting using both cycle analysis and multidimensional calcula-沸點(diǎn)從低到高依次進(jìn)行,高沸點(diǎn)組分會(huì)在未達(dá)到其21許斯都,史紹熙,段家修,等.復(fù)合式燃燒室壁面溫度的變化規(guī)沸點(diǎn)之前就已揮發(fā)律及其對(duì)燃燒過(guò)程影響的研究,內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),1989,7(2):125-130致謝本工作為國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(編號(hào):2222 Almkvist G, Denbratt I, Josefsson G et al. Measurement of fuel2001CB209201)資助項(xiàng)目film thickness in the inlet port of an S. 1. Engine by laser inducedfluorescence. SAE Paper, 952483參考文獻(xiàn)23 Stanton W D, Rutland J C. Modeling fuel film formation and wallI Senda J, Ohnishi M, Takahashi T, et al. Measurement and model- 24中國(guó)煤化工90628ing on wall wetted fuel film profile and mixture preparation inindeling and measurement onCNMHGr fuels SAE Paper, 2000-take port of SI engine. SAE Paper, 1999-01-079801-02802 Rudolf H S, Matthew J H, Ronald D M. In-cylinder fuel transpoduring the first cranking cycles in a port injected 4-valve engine.2005-06-08收稿,2006-01-23接受)1358www.scichina.com